JP3315642B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やプリンタ等
の画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、接触帯電方式、転写方式、
クリーナレスの画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置や静電記録
装置等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体などの像担持体（被帯電体）を所要の極性・
電位に一様に帯電処理（除電処理も含む）する帯電装置
としてはコロナ帯電器（コロナ放電器）がよく使用され
ていた。

【０００４】コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であ
り、例えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲
むシールド電極を備え、放電開口部を被帯電体である像
担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシール
ド電極に高圧を印加することにより、生じる放電電流
（コロナシャワー）に像担持体面をさらすことで像担持
体面を所定に帯電させるものである。

【０００５】近時は、コロナ帯電器に比べて低オゾン・
低電力等の利点があることから、前記したように被帯電
体に電圧を印加した帯電部材を当接させて被帯電体を帯
電する接触方式の帯電装置（接触帯電装置）が実用化さ
れてきている。

【０００６】接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体
に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブ
ラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材を接触させ、
この帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触
帯電部材と記す）に所定の帯電バイアスを印加して、被
帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。

【０００７】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、
帯電原理）には、（１）放電帯電機構と（２）直接注入
帯電機構の２種類の帯電機構が混在しており、どちらが
支配的であるかにより各々の特性が現れる。図３にそれ
ぞれの代表的な帯電特性を示す。

【０００８】（１）放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体との間の微小間隙に生じるコロ
ナ放電現象により被帯電体表面が帯電する機構である。

【０００９】放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体に
一定の放電閾値を有するため、帯電電位より大きな電圧
を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯
電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電生成
物を生じることが原理的に避けられないため、オゾンな
ど活性イオンによる弊害は避けられない。

【００１０】たとえば、接触帯電部材として導電ローラ
（帯電ローラ）を用いた帯電方式は帯電の安定性と言う
点で好ましく、広く用いられているが、このローラ帯電
ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的である。

【００１１】即ち、帯電ローラは導電あるいは中抵抗の
ゴム材あるいは発泡体を用いて生成される。さらにこれ
らを積層して所望の特性を得たものもある。帯電ローラ
は被帯電体との一定の接触を得るために弾性を持たせて
いるが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、被帯
電体に従動あるいは若干の速度差を持って駆動される。
従って、ローラ上の形状のムラや被帯電体の付着物によ
り非接触状態が避けられないため、従来のローラ帯電で
はその帯電機構は放電帯電機構が支配的となる。

【００１２】より具体的に説明すると、被帯電体として
の厚さ２５μｍのＯＰＣ感光体に対して帯電ローラを加
圧当接させて帯電処理を行なわせる場合には、帯電ロー
ラに対して約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の
表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾
き１で線形に感光体表面電位が増加する。以降、このし
きい値電圧を帯電開始電圧Ｖｔｈと定義する（図３の点
線）。

【００１３】つまり、電子写真に必要とされる感光体表
面電位Ｖｄを得るためには帯電ローラにはＶｄ＋Ｖｔｈ
という必要とされる以上のＤＣ電圧が必要となる。この
ようにしてＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して像担
持体の帯電を行なう方式を「ＤＣ帯電方式」と称する。

【００１４】しかし、ＤＣ帯電方式においては環境変動
等によって接触帯電部材の抵抗が変動するため、また像
担持体としての感光体が削れることによって膜厚が変化
するとＶｔｈが変動するため、感光体の電位を所望の値
にすることが難しかった。

【００１５】このため更なる帯電の均一化を図るために
特開昭６３−１４９６６９号公報等に開示されるよう
に、所望のＶｄに相当するＤＣ電圧に２×Ｖｔｈ以上の
ピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳した振動電圧を接触
帯電部材に印加して像担持体の帯電を行なう「ＡＣ帯電
方式」が用いられる。これはＡＣによる電位のならし効
果を目的としたものであり、像担持体の電位はＡＣ電圧
のピークの中央であるＶｄに収束し、環境等の外乱には
影響されることはない。

【００１６】しかしながら、このような接触帯電装置に
おいても、その本質的な帯電機構は帯電部材から像担持
体への放電現象を用いているため、先に述べたように帯
電に必要とされる電圧は像担持体表面電位＋放電しきい
値以上の値が必要とされ、微量のオゾンは発生する。

【００１７】また、帯電均一化のためにＡＣ帯電を行っ
た場合にはさらなるオゾンの発生、ＡＣ電圧の電界によ
る接触帯電部材と感光体の振動騒音（ＡＣ帯電音）の発
生、また、放電による被帯電体表面の劣化が顕著にな
り、新たな問題点となっていた。

【００１８】．直接注入帯電機構 接触帯電部材から被帯電体へ電荷が直接注入されること
で、被帯電体表面を帯電する機構である。特開平６−３
９２１号公報等で提案されている。

【００１９】中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接
触して、放電現象を介さずに、つまり放電機構を基本的
に用いないで、被帯電体表面に直接電荷注入を行うもの
である。よって、接触帯電部材への印加電圧が放電閾値
以下であっても、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電
することができる（図３の実線）。この直接注入帯電機
構はイオンの発生を伴わないため放電生成による弊害は
生じない。

【００２０】より具体的には、帯電ローラ、帯電ブラ
シ、帯電磁気ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加し、
被帯電体（像担持体）表面にあるトラップ順位または電
荷注入層の導電粒子等の電荷保持部材に電荷を注入して
直接注入帯電を行う機構である。放電現象が支配的でな
いため、帯電に必要とされる電圧は所望する像担持体表
面のみであり、オゾンの発生も無い。

【００２１】接触部材として、スポンジローラのような
多孔状のローラに、接触帯電性を向上させるための導電
性粒子をコートしたものを用いる場合には、接触帯電部
材と被帯電体間の接触を極めて密にすることが可能であ
り、良好な帯電性を得ることが可能となる。

【００２２】ａ．クリーナレス 従来、画像形成装置の小型化やコストダウンのために、
特に専用の感光体クリーニング手段を設けずに、感光体
上の転写後残留トナー（転写残トナー）のクリーニング
（除去）を、帯電装置または現像装置で帯電同時クリー
ニングまたは現像同時クリーニングを行なう方法がいく
つか提案されている。

【００２３】即ち、転写方式の画像形成装置において
は、転写後の感光体（像担持体）に残存する転写残トナ
ーはクリーナ（クリーニング装置）によって感光体面か
ら除去されて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保
護の面からも出ないことが望ましい。そこで、クリーナ
をなくし、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置
によって現像同時クリーニングで感光体上から除去し現
像装置に回収・再用する装置構成にしたトナーリサイク
ルプロセスの画像形成装置も出現している。

【００２４】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体上に残留したトナーを次工程以降の現像時、即ち引き
続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の
現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流
電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電
位差Ｖback）によって回収する方法である。この方法に
よれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以
後に再用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンス
に手を煩わせることも少なくすることができる。またク
リナーレスであることでスペース面での利点も大きく、
画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。

【００２５】ｂ．接触帯電部材に対する粉末塗布 接触帯電装置について、帯電ムラを防止し安定した均一
帯電を行なうために、接触帯電部材に被帯電体面との接
触面に粉末を塗布する構成が特公平７−９９４４２号公
報に開示されているが、接触帯電部材（帯電ローラ）が
被帯電体（感光体）に従動回転（速度差駆動なし）であ
り、スコロトロン等のコロナ帯電器と比べるとオゾン生
成物の発生は格段に少なくなっているものの、帯電原理
は前述のローラ帯電の場合と同様に依然として放電を主
としている。特に、より安定した帯電均一性を得るため
にはＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧を印加するため
に、放電によるオゾン生成物の発生はより多くなってし
まう。よって、長期に装置を使用した場合や、クリーナ
レスの画像形成装置を長期に使用した場合において、オ
ゾン生成物による画像流れ等の弊害が現れやすい。

【００２６】また、特開平５−１５０５３９号公報に
は、接触帯電を用いた画像形成方法において、長時間画
像形成を繰り返すうちにトナー粒子やシリカ微粒子が帯
電手段の表面に付着することによる帯電阻害を防止する
ために、現像剤中に、少なくとも顕画粒子と、顕画粒子
より小さい平均粒径を有する導電性粒子を含有すること
が開示されている。しかし、この接触帯電は放電帯電機
構によるもので、直接注入帯電機構ではなく、放電帯電
による前述の問題がある。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】

１）上記の従来の技術の項に記載したように、接触帯電
において、接触帯電部材として帯電ローラやファーブラ
シ等の簡易なものを用いたのでは、直接注入帯電を行な
うには該接触帯電部材の表面が粗くて被帯電体との密な
接触が確保されず、直接注入帯電は不可能であった。

【００２８】そのため接触帯電においては、接触帯電部
材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易な部材を用
いた場合でも、より帯電均一性に優れ且つ長期に渡り安
定した直接注入帯電を実現する、即ち、低印加電圧でオ
ゾンレスの直接注入帯電を簡易な構成で実現することが
期待されている。

【００２９】２）またクリーナレスの画像形成装置にお
いて、被帯電体（像担持体）の帯電手段として接触帯電
装置を採用した場合においては、転写後の被帯電体面に
残存の転写残トナーを除去するクリーナを用いないた
め、転写後の被帯電体面に残存の転写残トナーが被帯電
体と接触帯電部材の接触部である帯電部に被帯電体面の
移動でそのまま持ち運ばれて該転写残トナーが画像パタ
ーンに応じて接触帯電部材表面に付着してしまうため
に、長期に渡って画像形成を行なった場合に、トナーの
付着部が帯電不良（帯電ムラ）になり、反転現像の場合
においては黒くなってしまうという問題点があった。

【００３０】そこで本発明は、接触帯電方式、転写方
式、クリーナレスの画像形成装置において、接触帯電部
材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易な部材を用
いて、しかも該接触帯電部材の転写残トナーによる汚染
にかかわらず、帯電均一性に優れかつ低印加電圧でオゾ
ンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定に実現する、即
ち帯電ローラやファーブラシ等の接触帯電部材を用いた
簡易な構成で良好な直接注入帯電とトナーリサイクルプ
ロセスを実現して、画像流れなどのない、長期の印字に
おいて中間調画像においても帯電ムラのない、高品位な
良好な画像を長期に渡り安定に出力させることを目的と
する。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００３２】（１）像担持体と、該像担持体を帯電する
帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画
像書き込み手段と、その静電潜像を現像剤でトナー像と
して可視化する現像手段と、そのトナー像を記録材に転
写する転写手段を有し、前記現像手段がトナー像を記録
材に転写した後に像担持体上に残留したトナーを回収す
るクリーニング手段を兼ねる画像形成装置において、前
記帯電手段は、電圧が印加された帯電部材であって、像
担持体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材を備え、
帯電部材の表面に予め導電粒子を担持してニップ部にお
いて導電粒子で像担持体面を摺擦するように帯電部材表
面は像担持体面に対して速度差を持って移動し、前記現
像手段の現像剤には導電粒子が添加されており、導電粒
子は前記現像手段から像担持体へ付与されて前記ニップ
部へ搬送され、前記帯電部材の表面に予め担持された導
電粒子の粒径は前記現像剤に添加する導電粒子の粒径未
満であることを特徴とする画像形成装置。

【００３３】（２）前記帯電部材の表面に予め担持させ
た導電粒子の粒径が１０ｎｍ以上でかつ５００ｎｍ以下
であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００３４】（３）前記現像剤に添加する導電粒子の粒
径が０．１μｍ以上でかつトナー粒径以下であることを
特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。

【００３５】（４）前記帯電部材の表面に予め担持させ
た導電粒子と、前記現像剤に添加する導電粒子のいずれ
の導電粒子の抵抗値も、１×１０¹²（Ω・ｃｍ）以下で
あることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれか１
つに記載の画像形成装置。

【００３６】（５）前記帯電部材の表面に予め担持させ
た導電粒子と、前記現像剤に添加する導電粒子のいずれ
の導電粒子の抵抗値も、１×１０¹⁰（Ω・ｃｍ）以下で
あることを特徴とする（１）ないし（３）のいずれか１
つに記載の画像形成装置。

【００３７】（６）前記像担持体の最表面層の体積抵抗
が１×１０¹⁴（Ω・ｃｍ）以下であることを特徴とする
（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の画像形成装
置。

【００３８】（７）前記像担持体は電子写真感光体であ
り、該電子写真感光体の最表面層の体積抵抗が１×１０
⁹ （Ω・ｃｍ）以上１×１０¹⁴（Ω・ｃｍ）以下である
ことを特徴とする（１）ないし（６）のいずれか１つに
記載の画像形成装置。

【００３９】（８）前記帯電部材は前記ニップ部におい
て像担持体に対してカウンターで回転することを特徴と
する（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の画像形
成装置。

【００４０】

【００４１】（９）前記帯電部材が弾性発泡体で構成さ
れることを特徴とする（１）ないし（８）のいずれか１
つに記載の画像形成装置。

【００４２】（１０）前記画像書き込み手段は像露光手
段であることを特徴とする（１）ないし（９）のいずれ
か１つに記載の画像形成装置。（１１）前記現像手段は、像担持体の静電潜像をトナー
で現像すると同時に像担持体に残留するトナーを回収す
ることが可能であることを特徴とする（１）から（１
０）の何れか１つに記載の画像形成装置。

【００４３】〈作 用〉 ａ）導電粒子は帯電補助を目的とした粒子（帯電促進粒
子）であり、この導電粒子を被帯電体（＝像担持体、以
下同じ）と接触帯電部材とのニップ部（帯電ニップ部）
に介存させることで、該粒子の滑剤効果（潤滑効果、摩
擦低減効果）により、接触帯電部材が、例えば、摩擦抵
抗が大きくてそのままでは被帯電体面に対して速度差を
持たせて接触させることが困難であった弾性帯電ローラ
であっても、それを被帯電体面に対して無理なく容易に
効果的に速度差を持たせて接触させた状態にすることが
可能となると共に、該接触帯電部材が導電粒子を介して
被帯電体面に密に接触してより高い頻度で被帯電体に接
触する構成となる。

【００４４】接触帯電部材と被帯電体との間に速度差を
設けることにより、接触帯電部材と被帯電体のニップ部
において導電粒子が被帯電体に接触する機会を格段に増
加させ、高い接触性を得ることができ、接触帯電部材と
被帯電体のニップ部に存在する導電粒子が被帯電体表面
を隙間なく摺擦することで被帯電体に電荷を直接注入で
きるようになり、接触帯電部材による被帯電体の接触帯
電は導電粒子の介存により直接注入帯電が支配的とな
る。

【００４５】従って、従来のローラ帯電等では得られな
かった高い帯電効率が得られ、接触帯電部材に印加した
電圧とほぼ同等の帯電電位を被帯電体に与えることがで
きる。

【００４６】また帯電部材が被帯電体に対して速度差を
持って接触していることで、転写部から帯電部へ至った
転写残トナーのパターンが撹乱されて崩され、中間調画
像において、前回の画像パターン部分がゴーストとなっ
て現れることがなくなる。

【００４７】速度差を設ける構成としては、接触帯電部
材を回転駆動して被帯電体と該接触帯電部材に速度差を
設けることになる。好ましくは帯電部に持ち運ばれる被
帯電体上の転写残トナーを接触帯電部材に一時的に回収
し均すために、接触帯電部材を回転駆動し、さらに、そ
の回転方向は被帯電体表面の移動方向とは逆方向（カウ
ンター方向）に回転するように構成することが望まし
い。即ち、逆方向回転で被帯電体上の転写残トナーを一
旦引離し帯電を行なうことにより優位に直接注入帯電を
行なうことが可能である。

【００４８】接触帯電部材を被帯電体表面の移動方向と
同じ方向に移動させて速度差をもたせることもできる
が、直接注入帯電の帯電性は被帯電体の周速と接触帯電
部材の周速の比に依存するために、逆方向と同じ周速比
を得るには順方向では接触帯電部材の回転数が逆方向に
比べて大きくなるので、接触帯電部材を逆方向に移動さ
せる方が回転数の点で有利である。ここで記述した周速
比は周速比（％）＝（接触帯電部材周速−被帯電体周
速）／被帯電体周速×１００である（接触帯電部材周速
はニップ部において帯電部材表面が被帯電体表面と同じ
方向に移動するとき正の値である）。

【００４９】かくして、接触帯電部材として比較的に構
成が簡単な帯電ローラやファーブラシ等を用いた場合で
も、該接触帯電部材に対する帯電に必要な印加バイアス
は被帯電体に必要な帯電電位相当の電圧で十分であり、
放電現象を用いない安定かつ安全な接触帯電方式ないし
装置を実現することができる。

【００５０】ｂ）接触帯電部材の表面に導電粒子を予め
担持させておくことで、装置使用の全くの初期より上記
の直接注入帯電性能を支障なく発揮させることができ
る。

【００５１】ｃ）現像手段の現像剤に添加した導電粒子
は、現像手段による被帯電体側の静電潜像のトナー現像
時に現像部においてトナーとともに適当量が被帯電体側
に移行する。被帯電体上のトナー像は転写手段部におい
て転写バイアスの影響で記録材側に引かれて積極的に転
移するが、被帯電体上の導電粒子は導電性であることで
記録材側には積極的には転移せず、被帯電体上に実質的
に付着保持されて残留する。

【００５２】そして画像形成装置はクリーナレスである
ことで、転写後の像担持体面に残存の上記の現像剤添加
導電粒子は被帯電体と接触帯電部材のニップ部である帯
電部に被帯電体面の移動でそのまま持ち運ばれて接触帯
電部材に付着し、接触帯電部材に対して供給される。

【００５３】即ち、接触帯電部材から導電粒子が脱落し
ても、画像形成装置が稼働されることで、現像手段の現
像剤に含有させてある導電粒子が現像部で被帯電体体面
に移行し該被帯電体面の移動により転写部を経て帯電部
に持ち運ばれて接触帯電部材に逐次に供給され続けるた
め、導電粒子の存在による良好な帯電性が安定して維持
される。

【００５４】接触帯電部材から脱落した導電粒子は現像
手段に回収されて現像剤に混入して循環使用される。

【００５５】ｄ）接触帯電部材の表面に予め担持させる
導電粒子は、接触帯電部材の表面からより離れにくいと
いう付着力の観点と、均一な帯電性を得るために、その
粒径は小さいものが好ましく、現像剤に添加する導電粒
子の粒径未満にすること、より具体的には１０ｎｍ以上
でかつ５００ｎｍ以下であることが好ましい。

【００５６】ｅ）現像剤に添加する導電粒子は、粒径が
小さ過ぎるとこの低抵抗粒子がトナーの表面を覆うこと
になりトナーが十分に摩擦帯電できなくなり、現像特性
を低下させてしまう。また粒径が大きすぎると、該粒子
が露光時に遮光したり、現像後はトナー中で該粒子が目
立って画像ムラなどになり画像を悪化させてしまう。そ
こで現像剤に添加する導電粒子の粒径は、０．１μｍ以
上でトナー粒径以下が望ましい。

【００５７】ｆ）画像形成装置はクリーナレスであるこ
とで、転写後の被帯電体面に残存の転写残トナーは被帯
電体と接触帯電部材のニップ部である帯電部に被帯電体
面の移動でそのまま持ち運ばれて接触帯電部材に付着・
混入する。このように転写残トナーが接触帯電部材に付
着・混入しても、導電粒子が被帯電体と接触帯電部材と
のニップ部に介存することにより、接触帯電部材の被帯
電体への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、接
触帯電部材の転写残トナーによる汚染にかかわらず、低
印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定
に維持させることができ、均一な帯電性を与えることが
出来る。

【００５８】また接触帯電部材に付着・混入した転写残
トナーは接触帯電部材から徐々に被帯電体上に吐き出さ
れて被帯電体面の移動とともに現像部に至り、現像手段
において現像同時クリーニング（回収）される。

【００５９】ｇ）被帯電体もしくは電子写真感光体の最
表面層の体積抵抗が、１×１０¹⁴（Ω・ｃｍ）以下、も
しくは１×１０⁹ （Ω・ｃｍ）以上１×１０¹⁴（Ω・ｃ
ｍ）以下であることにより、静電潜像を維持するととも
に、プロセススピードの速い装置においても、十分な帯
電性を与え、直接注入帯電を優位に実現することができ
る。

【００６０】

【発明の実施の形態】

〈実施例１〉（図１） 図１は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型
図である。

【００６１】本実施例の画像形成装置は、転写式電子写
真プロセス利用、接触帯電方式、クリーナーレス、プロ
セスカートリッジ式のレーザープリンタ（記録装置）で
ある。

【００６２】（１）プリンタの全体的概略構成 １は被帯電体（像担持体）である。本実施例はφ３０ｍ
ｍの回転ドラム型の負極性ＯＰＣ感光体（ネガ感光体、
以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１は
矢印の時計方向に周速度５０ｍｍ／ｓｅｃ（＝プロセス
スピードＰＳ、印字速度）をもって回転駆動される。

【００６３】２は感光ドラム１に所定の押圧力をもって
接触させて配設した可撓性の接触帯電部材（接触帯電
器）としての導電性弾性ローラ（以下、帯電ローラと記
す）である。ｎは感光ドラム１と帯電ローラ２とのニッ
プ部である帯電ニップ部である。帯電ローラ２の表面に
は予め導電粒子ｍ１（以下、帯電器用帯電促進粒子と記
す）を塗布して担持させてある。この帯電ローラ２及び
帯電器用帯電促進粒子ｍ１については後述する。

【００６４】帯電ローラ２は感光ドラム１とのニップ部
である帯電ニップ部ｎにおいて感光ドラム１の回転方向
と逆方向（カウンター）で回転駆動され、感光ドラム１
面に対して速度差を持って接触する。また帯電バイアス
印加電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加される。

【００６５】これにより、回転感光ドラム１の周面が直
接注入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処
理される。これについては後述する。

【００６６】３はレーザーダイオード・ポリゴンミラー
等を含むレーザービームスキャナ（露光装置）である。
このレーザービームスキャナ３は目的の画像情報の時系
列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレ
ーザー光を出力し、該レーザー光で上記回転感光ドラム
１の一様帯電面を走査露光Ｌする。この走査露光Ｌによ
り回転感光ドラム１の面に目的の画像情報に対応した静
電潜像が形成される。

【００６７】４は現像器である。現像剤ｔには導電粒子
ｍ２（以下、現像器用帯電促進粒子と記す）を添加して
ある。回転感光ドラム１面の静電潜像はこの現像器４に
より現像部ａにてトナー像として現像される。この現像
器４及び現像器用帯電促進粒子ｍ２については後述す
る。

【００６８】５は接触転写手段としての中抵抗の転写ロ
ーラであり、感光ドラム１に所定に圧接させて転写ニッ
プ部ｂを形成させてある。この転写ニップ部ｂに不図示
の給紙部から所定のタイミングで記録材としての転写材
Ｐが給紙され、かつ転写ローラ５に転写バイアス印加電
源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加されること
で、感光ドラム１側のトナー像が転写ニップ部ｂに給紙
された転写材Ｐの面に順次に転写されていく。本実施例
ではローラ抵抗値は５×１０⁸ Ωのものを用い、＋２０
００ＶのＤＣ電圧を印加して転写を行なった。即ち、転
写ニップ部ｂに導入された転写材Ｐはこの転写ニップ部
ｂを挟持搬送されて、その表面側に回転感光ドラム１の
表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電気力
と押圧力にて転写されていく。

【００６９】６は熱定着方式等の定着装置である。転写
ニップ部ｂに給紙されて感光ドラム１側のトナー像の転
写を受けた転写材Ｐは回転感光ドラム１の面から分離さ
れてこの定着装置６に導入され、トナー像の定着を受け
て画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排出
される。

【００７０】本実施例のプリンタはクリーナレスであ
り、転写材Ｐに対するトナー像転写後の回転感光ドラム
１面に残留の転写残トナーは専用のクリーナ（クリーニ
ング装置）で除去されることなく、感光ドラム１の回転
にともない帯電ニップ部ｎを経由して現像部ａに至り、
現像器４において現像同時クリーニングにて回収される
（トナーリサイクルプロセス）。

【００７１】７はプリンタ本体に対して着脱自在のプロ
セスカートリッジである。本実施例のプロセスカートリ
ッジは、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像器４の３つ
のプロセス機器を一括してプリンタ本体に対して着脱自
在のプロセスカートリッジとしてある。プロセスカート
リッジ化するプロセス機器の組み合わせ等は上記に限ら
れるものではなく任意である。８・８はプリンタ本体に
対するプロセスカートリッジの着脱案内・保持部材であ
る。

【００７２】（２）帯電ローラ２ 本実施例における接触帯電部材としての帯電ローラ２は
芯金２ａ上に可撓性部材としてのゴムあるいは発泡体の
中抵抗層２ｂを形成することにより作成される。

【００７３】中抵抗層２ｂは樹脂（例えばウレタン）、
導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡
剤等により処方され、芯金２ａの上にローラ状に形成し
た。その後必要に応じて表面を研磨して直径１２ｍｍ、
長手長さ２００ｍｍの導電性弾性ローラである帯電ロー
ラ２を作成した。

【００７４】本実施例の帯電ローラ２のローラ抵抗を測
定したところ１００ｋΩであった。ローラ抵抗は、帯電
ローラ２の芯金２ａに総圧１ｋｇの加重がかかるようφ
３０ｍｍのアルミドラムに帯電ローラ２を圧着した状態
で、芯金２ａとアルミドラムとの間に１００Ｖを印加
し、計測した。

【００７５】ここで、接触帯電部材である帯電ローラ２
は電極として機能することが重要である。つまり、弾性
を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時
に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有す
る必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低
耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する
必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた
場合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０⁴ 〜１０
⁷ Ωの抵抗が望ましい。

【００７６】この帯電ローラ２の表面には予め導電粒子
である帯電器用帯電促進粒子ｍ１を均一に塗布して担持
させてある。

【００７７】帯電ローラ２の表面は帯電促進粒子を保持
できるようミクロな凹凸があるものが望ましい。

【００７８】帯電ローラ２の硬度は、硬度が低すぎると
形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くな
り、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部を確保で
きないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性が
悪くなるので、アスカーＣ硬度で２５度から５０度が好
ましい範囲である。

【００７９】帯電ローラ２の材質としては、弾性発泡体
に限定するものでは無く、弾性体の材料として、ＥＰＤ
Ｍ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵
抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電
性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたも
のがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、
イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能
である。

【００８０】帯電ローラ２は被帯電体としての感光ドラ
ム１に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配
設し、本実施例では幅３ｍｍの帯電ニップ部を形成させ
てある。

【００８１】また本実施例では、この帯電ローラ２を帯
電ニップ部ｎにおいて帯電ローラ表面と感光体表面とが
互いに逆方向に等速で移動するよう凡そ８０ｒｐｍで矢
印の時計方向に回転駆動させた。即ち接触帯電部材とし
ての帯電ローラ２の表面は被帯電体としての感光ドラム
１の面に対して速度差を持たせるようにした。

【００８２】また帯電ローラ２の芯金２ａには帯電バイ
アス印加電源Ｓ１から−７００Ｖの直流電圧を帯電バイ
アスとして印加するようにした。

【００８３】また本実施例では、感光ドラム１の表面は
帯電ローラ２に対する印加電圧とほぼ等しい電位−６８
０Ｖに直接帯電方式にて一様に帯電処理される。

【００８４】（３）現像器４ 本実施例の現像器４は現像剤ｔとして一成分磁性トナー
（ネガトナー）を用いた反転現像器４である。

【００８５】４ａはマグネットロール４ｂを内包させ
た、現像剤担持搬送部材として非磁性回転現像スリーブ
であり、この回転現像スリーブ４ａに規制ブレード４ｃ
で現像剤ｔが薄層にコートされる。

【００８６】現像剤ｔは規制ブレード４ｃで回転現像ス
リーブ４ａに対する層厚が規制され、また電荷が付与さ
れる。

【００８７】回転現像スリーブ４ａにコートされた現像
剤はスリーブ４ａの回転により、感光ドラム１とスリー
ブ４ａの対向部である現像部（現像領域部）ａに搬送さ
れる。またスリーブ４ａには現像バイアス印加電源Ｓ２
より現像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電圧
は、−５００ＶのＤＣ電圧と、周波数１８００Ｈｚ、ピ
ーク間電圧１６００Ｖの矩形のＡＣ電圧を重畳したもの
を用いた。これにより、感光ドラム１側の静電潜像がト
ナー現像される。

【００８８】現像剤ｔ即ち一成分磁性トナーは、結着樹
脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し、混練、粉砕、分
級の各工程を経て作成し、これに流動化剤等を外添剤と
して添加して作成されたものである。トナーの重量平均
粒径（Ｄ４）は７μｍであった。

【００８９】本実施例においてはこの現像剤ｔに導電粒
子としての現像器用帯電促進粒子ｍ２を添加してある。

【００９０】（４）帯電器用及び現像器用帯電促進粒子
ｍ１・ｍ２ ａ）帯電器用帯電促進粒子ｍ１ 本実施例では、帯電器用帯電促進粒子ｍ１として、比抵
抗が１０⁶ Ω・ｃｍ、平均粒径３０ｎｍの導電性酸化亜
鉛粒子を用い、これを接触帯電部材としての帯電ローラ
２の表面に予め均一に塗布して担持させてある。

【００９１】帯電ローラ２の表面に対する帯電器用帯電
促進粒子ｍ１の予めの塗布量としては１０００〜５×１
０００００個／ｍｍ² 程度が望ましい。１０００個／ｍ
ｍ²よりも少ないとプリンタ使用の全くの初期時におけ
る接触帯電性能の低下が生じる。５×１０００００個／
ｍｍ² よりも多いと、感光ドラム１面への離脱付着量が
多くて、粒子自体の光透過性を問わず感光ドラム１への
露光量不足が生じる。

【００９２】帯電ローラ２の表面の粒子の存在量の測定
方法について述べる。具体的には、帯電ローラ２の表面
をビデオマイクロスコープ（ＯＬＹＭＰＵＳ製ＯＶＭ１
０００Ｎ）及びデジタルスチルレコーダ（ＤＥＬＴＩＳ
製ＳＲ−３１００）で撮影した。帯電ローラ２を感光ド
ラム１に当接するのと同じ条件でスライドガラスに当接
し、スライドガラスの背面からビデオマイクロスコープ
にて該接触面を１０００倍の対物レンズで１０箇所以上
撮影した。得られたデジタル画像から個々の粒子を領域
分離するため、ある閾値を持って２値化処理し、粒子の
存在する領域の数を所望の画像処理ソフトを用いて計測
した。

【００９３】帯電器用帯電促進粒子ｍ１の粒径は現像器
用帯電促進粒子ｍ２の粒径未満であり、帯電ローラ表面
からより離れにくい構成となっている。

【００９４】即ち、帯電器用帯電促進粒子ｍ１は、帯電
ローラ表面に対する付着力の観点と、均一な帯電性を得
るために、その粒径は小さいものが好ましく、現像器用
帯電促進粒子ｍ２の粒径未満、または、５００ｎｍ以下
が好ましい。粒径の下限値としては、粒子として安定に
得られるものとして１０ｎｍが限界である。

【００９５】粒子の材料としては、他の金属酸化物など
の導電性無機粒子や有機物との混合物、あるいは、これ
らに表面処理を施したものなど各種導電粒子が使用可能
である。

【００９６】粒子抵抗は粒子を介した電荷の授受を行う
ため比抵抗としては１０¹²Ω・ｃｍ以下が望ましく、さ
らには１０¹⁰Ω・ｃｍ以下が望ましい。

【００９７】抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化し
て求めた。即ち、底面積２．２６ｃｍ² の円筒内に凡そ
０．５ｇの粉体試料を入れ上下電極に１５ｋｇの加圧を
行うと同時に１００Ｖの電圧を印加し抵抗値を計測、そ
の後正規化して比抵抗を算出した。

【００９８】粒径は良好な帯電均一性を得るために５０
μｍ以下が望ましい。本発明において、粒子が凝集体を
構成している場合の粒径は、その凝集体としての平均粒
径として定義した。粒径の測定には、光学あるいは電子
顕微鏡による観察から、１００個以上抽出し、水平方向
最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平
均粒径をもって決定した。

【００９９】帯電促進粒子は、一次粒子の状態で存在す
るばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在すること
もなんら問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集
体として帯電促進粒子としての機能が実現できればその
形態は重要ではない。

【０１００】帯電促進粒子は特に感光体の帯電に用いる
場合に潜像露光時に妨げにならないよう、無色あるいは
白色に近い粒子が適切である。さらに、帯電促進粒子が
感光体上から記録材Ｐに一部転写されてしまうことを考
えるとカラー記録では無色、あるいは白色に近いものが
望ましい。

【０１０１】また、帯電促進粒子は露光の妨げにならな
いように非磁性であることが好ましい。

【０１０２】ｂ）現像器用帯電促進粒子ｍ２ 本実施例では、現像器用帯電促進粒子ｍ２として、比抵
抗が１０⁶ Ω・ｃｍ、平均粒径３μｍの導電性酸化亜鉛
粒子を用い、これを現像剤（トナー）ｔに添加してあ
る。本実施例ではトナーｔ１００重量部に対してこの現
像器用帯電促進粒子ｍ２を２重量部外添した。

【０１０３】現像器用帯電促進粒子ｍ２は粒径以外の点
については上記した帯電器用帯電促進粒子ｍ１と同様で
ある。

【０１０４】現像器用帯電促進粒子ｍ２は、粒径が小さ
過ぎるとこの低抵抗粒子がトナーの表面を覆うことにな
りトナーが十分に摩擦帯電できなくなり、現像特性を低
下させてしまう。また粒径が大きすぎると、該粒子が露
光時に遮光したり、現像後はトナー中で該粒子が目立っ
て画像ムラなどになり画像を悪化させてしまう。そこで
現像剤に添加する導電粒子の粒径は、０．１μｍ以上で
トナー粒径以下が望ましい。

【０１０５】ｃ）粒子ｍ１・ｍ２の働き ．上記の帯電器用及び現像器用帯電促進粒子ｍ１・ｍ
２は帯電補助を目的とした粒子であり、この導電粒子ｍ
１・ｍ２を被帯電体である感光ドラム１と接触帯電部材
である帯電ローラ２とのニップ部である帯電ニップ部ｎ
に介存させることで、該粒子ｍ１・ｍ２の滑剤効果によ
り、摩擦抵抗が大きくてそのままでは感光ドラム１に対
して速度差を持たせて接触させることが困難であった帯
電ローラであっても、それを感光ドラム１面に対して無
理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触させた状態
にすることが可能となると共に、該帯電ローラ２が導電
粒子ｍ１・ｍ２を介して感光ドラム１面に密に接触して
より高い頻度で感光ドラム１面に接触する構成となる。

【０１０６】帯電ローラ２と感光ドラム１との間に速度
差を設けることにより、帯電ローラ２と感光ドラム１の
ニップ部において導電粒子ｍ１・ｍ２が感光ドラム１に
接触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ること
ができ、帯電ローラ２と感光ドラム１のニップ部に存在
する導電粒子ｍ１・ｍ２が感光ドラム１表面を隙間なく
摺擦することで感光ドラム１に電荷を直接注入できるよ
うになり、帯電ローラ２による感光ドラム１の接触帯電
は導電粒子ｍ１・ｍ２の介存により直接注入帯電が支配
的となる。

【０１０７】従って、従来のローラ帯電等では得られな
かった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ２に印加した
電圧とほぼ同等の帯電電位を感光ドラム１に与えること
ができる。

【０１０８】かくして、接触帯電部材として帯電ローラ
２を用いた場合でも、該帯電ローラ２に対する帯電に必
要な印加バイアスは感光ドラム１に必要な帯電電位相当
の電圧で十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全
な接触帯電方式ないし装置を実現することができる。

【０１０９】．帯電ローラ２の表面に導電粒子である
帯電器用帯電促進粒子ｍ１を予め担持させておくこと
で、プリンタ使用の全くの初期より上記の直接注入帯電
性能を支障なく発揮させることができる。

【０１１０】．現像器４の現像剤ｔに添加した導電粒
子である現像器用帯電促進粒子ｍ２は、現像器４による
感光ドラム１側の静電潜像のトナー現像時に現像部ａに
おいてトナーとともに適当量が感光ドラム１側に移行す
る。

【０１１１】感光ドラム１上のトナー像は転写ニップ部
ｂにおいて転写バイアスの影響で記録材Ｐ側に引かれて
積極的に転移するが、感光ドラム１上の現像器用帯電促
進粒子ｍ２は導電粒子であることで記録材Ｐ側には積極
的には転移せず、感光ドラム１上に実質的に付着保持さ
れて残留する。

【０１１２】そしてプリンタはクリーナレスであること
で、転写後の感光ドラム１面に残存の上記の現像器用帯
電促進粒子ｍ２は感光ドラム１と帯電ローラ２のニップ
部である帯電ニップ部ｎに感光ドラム１面の移動でその
まま持ち運ばれて帯電ローラ２に付着し、帯電ローラ２
に対して供給される。

【０１１３】即ち、帯電ローラ２から導電粒子が脱落し
ても、プリンタが稼働されることで、現像器４の現像剤
ｔに含有させてある導電粒子である現像器用帯電促進粒
子ｍ２が現像部ａで感光ドラム１体面に移行し該感光ド
ラム１面の移動により転写ニップ部ｂを経て帯電ニップ
部ｎに持ち運ばれて帯電ローラ２に逐次に供給され続け
るため、これによりプリンタ使用初期から長期に渡っ
て、帯電ニップ部ｎにおいて導電粒子ｍ１・ｍ２の存在
による良好な帯電性が安定して維持される。

【０１１４】帯電ローラ２から脱落した導電粒子は現像
器４に回収されて現像剤ｔに混入して循環使用される。

【０１１５】．プリンタはクリーナレスであること
で、転写後の感光ドラム１面に残存の転写残トナーは感
光ドラム１と帯電ローラ２の接触部である帯電ニップ部
ｎに感光ドラム１面の移動でそのまま持ち運ばれて帯電
ローラ２に付着・混入する。このように転写残トナーが
帯電ローラ２に付着・混入しても、導電粒子ｍ１・ｍ２
が感光ドラム１と帯電ローラ２とのニップ部である帯電
ニップ部ｎに介存することにより、帯電ローラ２の感光
ドラム１への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるた
め、帯電ローラ２の転写残トナーによる汚染にかかわら
ず、低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を長期に渡
り安定に維持させることができ、均一な帯電性を与える
ことが出来る。

【０１１６】帯電ローラ２が感光ドラム１に対して速度
差を持って接触していることで、転写ニップ部ａから帯
電ニップ部ｎへ至った転写残トナーのパターンが撹乱さ
れて崩され、中間調画像において、前回の画像パターン
部分がゴーストとなって現れることがなくなる。

【０１１７】帯電ローラ２に付着・混入した転写残トナ
ーは帯電ローラ２から徐々に感光ドラム１上に吐き出さ
れて感光ドラム１面の移動とともに現像部に至り、現像
手段において現像同時クリーニング（回収）される。

【０１１８】現像同時クリーニングは前述したように、
転写後に感光体１上に残留したトナーを引き続く画像形
成工程の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光し
て潜像を形成し、その潜像の現像時において、現像装置
のかぶり取りバイアス、即ち現像装置に印加する直流電
圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位
差Ｖｂａｃｋによって回収するものである。本実施例に
おけるプリンタのように反転現像の場合では、この現像
同時クリーニングは、感光体の暗部電位から現像スリー
ブにトナーを回収する電界と、現像スリーブから感光体
の明部電位へトナーを付着させる電界の作用でなされ
る。

【０１１９】〈実施例２〉（図２） 本実施例は前記実施例１のプリンタにおいて、被帯電体
である感光ドラム１の表面層の抵抗を調整することによ
り、更に安定して均一に帯電を行なう。

【０１２０】つまり、帯電ローラ２に転写残トナーが混
入し感光ドラム１との接触面積が低下した場合でも、帯
電促進粒子ｍ１・ｍ２の介在と、感光ドラム１側の表面
抵抗を潜像形成可能な領域で低く設定することにより、
一層効率良く電荷の授受を行なうものである。

【０１２１】本実施例では感光ドラム１の表面に電荷注
入層を設けて感光体表面の抵抗を調節している。

【０１２２】図２は、本実施例で使用した、表面に電荷
注入層を設けた感光ドラム１の層構成模型図である。即
ち該感光ドラム１は、アルミドラム基体（Ａｌドラム基
体）１１上に下引き層１２、正電荷注入防止層１３、電
荷発生層１４、電荷輸送層１５の順に重ねて塗工された
一般的な有機感光ドラムに電荷注入層１６を塗布するこ
とにより、帯電性能を向上したものである。

【０１２３】電荷注入層１６は、バインダーとしての光
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子（導電フィラー）
としてのＳｎＯ₂ 超微粒子１６ａ（径が約０．０３μ
ｍ）、４フッ化エチレン樹脂（商品名テフロン）などの
滑剤、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。

【０１２４】電荷注入層１６として重要な点は、表層の
抵抗にある。電荷の直接注入による帯電方式において
は、感光ドラム１側の抵抗を下げることでより効率良く
電荷の授受が行えるようになる。一方、感光体として用
いる場合には静電潜像を一定時間保持する必要があるた
め、電荷注入層１６の体積抵抗値としては１×１０⁹ 〜
１×１０¹⁴（Ω・ｃｍ）の範囲が適当である。

【０１２５】また本構成のように電荷注入層１６を用い
ていない場合でも、例えば電荷輸送層１５が上記抵抗範
囲にある場合は同等の効果が得られる。

【０１２６】さらに、表層の体積抵抗が約１０¹³Ωｃｍ
であるアモルファスシリコン感光体等を用いても同様な
効果が得られる。

【０１２７】〈実施例１・２の評価〉比較例１・２とと
もに実施例１・２の優位性を表１にまとめた。

【０１２８】

【表１】 〔比較例１〕比較例１は、実施例１において帯電ローラ
２に帯電器用帯電促進粒子ｍ１を予め塗布しなかった場
合である。現像剤ｔには現像器用帯電促進粒子ｍ２を所
定に添加した。

【０１２９】〔比較例２〕比較例２は、実施例１におい
て帯電ローラ２に帯電器用帯電促進粒子ｍ１を予め塗布
するけれども、その帯電器用帯電促進粒子ｍ１の粒径を
現像器用帯電促進粒子ｍ２と同じ３μｍのものにした場
合である。

【０１３０】〔帯電性能の評価〕各々の例において帯電
性能の評価は印字速度の異なる画像記録装置（プリン
タ、印字速度５０ｍｍ／ｓｅｃと１００ｍｍ／ｓｅｃ）
を用い、画像のムラで画像の優劣を評価した。印字速度
の異なる画像記録装置に対しても帯電ローラ２の回転数
は周速比が等しくなるように設定した。

【０１３１】 ×：白地部にも帯電不良部がみられる ○：白地部には帯電不良部がみられないが、中間調部に
帯電不良部がみられる ◎：白地部にも中間調部にも帯電不良部がみられない 表１から明らかなように、比較例１では、帯電ローラ２
に帯電器用帯電促進粒子ｍ１を予め塗布していないため
に、初期の帯電性能が悪く、１００枚辺りから現像器４
の現像剤ｔに添加してある現像器用帯電促進粒子ｍ２が
帯電ニップ部ｎに供給されて良好な帯電性になる。しか
し１００００枚程度で、帯電ローラ表面に付着したトナ
ーや紙粉などの高抵抗物質のために帯電性が阻害され中
間調画像において帯電ムラが生じてしまう。

【０１３２】比較例２においては、帯電ローラ２に予め
帯電器用帯電促進粒子ｍ１を塗布しておくので、初期の
帯電性能は良好であるが、比較例１と同様に１００００
枚程度で、中間調画像において帯電ムラが生じてしま
う。

【０１３３】実施例１は、帯電ローラ２に予め塗布する
帯電器用帯電促進粒子ｍ１の粒径を現像器用帯電促進粒
子ｍ２の粒径より小さくしたので、現像剤ｔと帯電ロー
ラ表面との付着力が低下し現像剤ｔが帯電ローラ表面に
つきにくくなり、初期の帯電性能はもちろん、１０００
０枚印字後においても帯電性能は維持されている。

【０１３４】実施例２においては、感光体最表面を電荷
注入層１６とすることで印字速度の速い装置（１００ｍ
ｍ／ｓｅｃ）においても、初期から１００００枚印字後
の帯電性能は維持されている。

【０１３５】また、従来のローラ帯電方式では、オゾン
生成物の吸着などにより感光体表面が低抵抗化し、潜像
がぼける（流れる）ために生じる画像流れは高温高湿環
境下で起きやすいのであるが、本帯電方式を用いること
で、どの構成においても特に画像流れはみられなかっ
た。

【０１３６】〈その他〉 １）可等性の接触帯電部材としての帯電ローラ２は実施
形態例の帯電ローラに限られるものではない。

【０１３７】また接触帯電部材は帯電ローラの他に、フ
ァーブラシ、フェルト、布などの形状・材質のものも使
用可能である。また、これらを積層し、より適切な弾性
と導電性を得ることも可能である。

【０１３８】２）帯電ローラ２や現像スリーブ４ａに対
する印加帯電バイアスあるいは印加現像バイアスは直流
電圧に交番電圧（交流電圧）を重畳してもよい。

【０１３９】交番電圧の波形としては、正弦波、矩形
波、三角波等適宜使用可能である。また、直流電源を周
期的にオン／オフすることによって形成された矩形波で
あっても良い。このように交番電圧の波形としては周期
的にその電圧値が変化するようなバイアスが使用でき
る。

【０１４０】３）静電潜像形成のための画像露光手段と
しては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成する
レーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常
のアナログ的な画像露光やＬＥＤなどの他の発光素子で
も構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター等
の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電
潜像を形成できるものであるなら構わない。

【０１４１】感光ドラム１は静電記録誘電体等であって
も良い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に
一様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電
手段で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成
する。

【０１４２】４）現像手段４は実施形態例では一成分磁
性トナーによる反転現像器４を例に説明したが、現像器
４の構成について特に限定するものではない。正規現像
器であってもよい。

【０１４３】５）感光ドラム１からトナー画像の転写を
受ける記録媒体は転写ドラム等の中間転写体であっても
よい。

【０１４４】６）トナー粒度の測定方法の１例を述べ
る。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−２
型（コールター社製）を用い、個数平均分布、体積平均
分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ
−１パーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続し、
電解液は一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶
液を調製する。

【０１４５】測定法としては、前記電解水溶液１００〜
１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくは、
アルキルベンゼンスルホン酸塩０．１〜５ｍｌ加え、更
に測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。

【０１４６】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンタ
ーＴＡ−２型により、アパーチャーとして１００μアパ
ーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定
して、体積平均分布を求める。これらの求めた体積平均
分布より体積平均粒径を得る。

【０１４７】

【発明の効果】以上説明したように、接触帯電方式、転
写方式、クリーナレスの画像形成装置において、接触帯
電部材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易な部材
を用いて、しかも該接触帯電部材の転写残トナーによる
汚染にかかわらず、帯電均一性に優れかつ低印加電圧で
オゾンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定に実現す
る、即ち帯電ローラやファーブラシ等の接触帯電部材を
用いた簡易な構成で良好な直接注入帯電とトナーリサイ
クルプロセスを実現して、画像流れなどのない、長期の
印字において中間調画像においても帯電ムラのない、高
品位な良好な画像を長期に渡り安定に出力させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における画像形成装置の概略構成図

【図２】実施例２における、表面に電荷注入層を設けた
感光体の層構成模型図

【図３】帯電特性グラフ

【符号の説明】

１ 感光ドラム（被帯電体、像担持体） ２ 帯電ローラ（接触帯電部材） ｍ１ 導電粒子（帯電器用帯電促進粒子） ３ レーザービームスキャナ（露光器） ４ 現像器 ４ａ 現像スリーブ ４ｄ マグネットロール ｔ 現像剤（トナー） ｍ２ 導電粒子（現像器用帯電促進粒子） ５ 転写ローラ ６ 定着装置 Ｐ 転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−103878（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−150539（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−5748（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−15935（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−190046（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 G03G 15/08

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、該像担持体を帯電する帯電
   手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像書
   き込み手段と、その静電潜像を現像剤でトナー像として
   可視化する現像手段と、そのトナー像を記録材に転写す
   る転写手段を有し、前記現像手段がトナー像を記録材に
   転写した後に像担持体上に残留したトナーを回収するク
   リーニング手段を兼ねる画像形成装置において、 前記帯電手段は、電圧が印加された帯電部材であって、
   像担持体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材を備
   え、帯電部材の表面に予め導電粒子を担持してニップ部
   において導電粒子で像担持体面を摺擦するように帯電部
   材表面は像担持体面に対して速度差を持って移動し、 前記現像手段の現像剤には導電粒子が添加されており、
   導電粒子は前記現像手段から像担持体へ付与されて前記
   ニップ部へ搬送され、 前記帯電部材の表面に予め担持された導電粒子の粒径は
   前記現像剤に添加する導電粒子の粒径未満であることを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記帯電部材の表面に予め担持させた導
   電粒子の粒径が１０ｎｍ以上でかつ５００ｎｍ以下であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤に添加する導電粒子の粒径が
   ０．１μｍ以上でかつトナー粒径以下であることを特徴
   とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記帯電部材の表面に予め担持させた導
   電粒子と、前記現像剤に添加する導電粒子のいずれの導
   電粒子の抵抗値も、１×１０¹²（Ω・ｃｍ）以下である
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記
   載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記帯電部材の表面に予め担持させた導
   電粒子と、前記現像剤に添加する導電粒子のいずれの導
   電粒子の抵抗値も、１×１０¹⁰（Ω・ｃｍ）以下である
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記
   載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記像担持体の最表面層の体積抵抗が１
   ×１０¹⁴（Ω・ｃｍ）以下であることを特徴とする請求
   項１ないし５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記像担持体は電子写真感光体であり、
   該電子写真感光体の最表面層の体積抵抗が１×１０⁹
   （Ω・ｃｍ）以上１×１０¹⁴（Ω・ｃｍ）以下であるこ
   とを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載
   の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記帯電部材は前記ニップ部において像
   担持体に対してカウンターで回転することを特徴とする
   請求項１ないし７のいずれか１つに記載の画像形成装
   置。
9. 【請求項９】 前記帯電部材が弾性発泡体で構成される
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記
   載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記画像書き込み手段は像露光手段で
    あることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つ
    に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記現像手段は、像担持体の静電潜像
    をトナーで現像すると同時に像担持体に残留するトナー
    を回収することが可能であることを特徴とする請求項１
    から１０の何れか１つに記載の画像形成装置。